隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展,人類(lèi)對可再生能源的需求量日益增加,對太陽(yáng)能等新興能源的關(guān)注度也越來(lái)越高。但是此類(lèi)新興能源面臨著(zhù)開(kāi)發(fā)困難等問(wèn)題,如何利用自動(dòng)化等技術(shù),提高太陽(yáng)能光伏領(lǐng)域的發(fā)展,多年來(lái)一直是我們關(guān)心的話(huà)題。本文結合實(shí)際,對自動(dòng)化在太陽(yáng)能光伏領(lǐng)域中的應用進(jìn)行了研究。
面對不可再生能源的日益減少,太陽(yáng)能等可再生能源逐步被人們認識和接受,這也從一定程度上對可再生能源的減少起到了緩解作用。但是太陽(yáng)能等可再生能源面臨著(zhù)開(kāi)發(fā)難、投資大的情況,所以對這類(lèi)可再生能源的開(kāi)發(fā)研究也需要加大力度。地球上的可開(kāi)采能源如果按照現在的使用速度,很可能在未來(lái)會(huì )面臨資源上嚴重的供不應求,而且對不可再生資源的過(guò)度開(kāi)采,對自然造成的傷害非常大。面臨著(zhù)這樣嚴峻的形式,太陽(yáng)能等可再生能源以可再生性、免運輸性、資源免費性、污染性小等各種優(yōu)勢掀起了一股資源利用新潮流。本文就太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)在如何加入機械自動(dòng)化技術(shù)提出一些建議和分析,希望對可再生能源的持續穩步發(fā)展利用作出貢獻。
1.太陽(yáng)能領(lǐng)域中機械自動(dòng)化發(fā)展的現狀
雖然太陽(yáng)能等可再生能源具有被大家廣泛認可的優(yōu)勢,但是在對此類(lèi)能源的開(kāi)發(fā)上還面臨著(zhù)非常多的困難。中國在對太陽(yáng)能資源的開(kāi)發(fā)上沒(méi)有自己的核心技術(shù),在生產(chǎn)技術(shù)上不能和一些發(fā)達國家比較,在對一些太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的廢料處理技術(shù)上也不成熟[1]。太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè),用于太陽(yáng)能資源開(kāi)發(fā)的設備具有復雜性,各種設備之間的關(guān)系也愈加多樣,這就奠定了太陽(yáng)能技術(shù)開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)的高科技地位,同時(shí)需要將機械自動(dòng)化結合到太陽(yáng)能領(lǐng)域中,提高太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)的技術(shù)和效率。
2.太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的應用
2.1.晶硅技術(shù)對太陽(yáng)能技術(shù)的影響
目前在用電方面的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)是光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè),這也是未來(lái)的一種趨勢。根據我國關(guān)于可再生能源推出的法律和對太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的全球性重視,我國的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)隊伍也迅速壯大起來(lái),相應的開(kāi)發(fā)設備也日趨完善[2]。但是,與一些發(fā)達國家相比,我國太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的綜合能力還遠遠不足?,F在我國多數的晶硅提純技術(shù)是采用改良版的西門(mén)子法,并不具備自有的晶硅提純技術(shù),在生產(chǎn)發(fā)展中大部分技術(shù)還需要借鑒其他國家的先進(jìn)技術(shù),居于被動(dòng)地位,用于生產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中消耗的成本過(guò)大也是一個(gè)比較嚴重的問(wèn)題。
2.2.PECVD技術(shù)對太陽(yáng)能技術(shù)的影響
PECVD設備是廣泛用于太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的技術(shù),PECVD沉積Si3N4的設備發(fā)展已經(jīng)達到了領(lǐng)先的技術(shù)水平地位,因為這種設備的成本相對于國際先進(jìn)設備的價(jià)格較低,所以在國內也受到了一致的歡迎。雖然這種設備在價(jià)格上與其他國家先進(jìn)的開(kāi)發(fā)設備相比具有明顯優(yōu)勢,但是在機械自動(dòng)化方面與國際先進(jìn)開(kāi)發(fā)設備相比具有較大的距離,尤其表現在對設備裝卸片的自動(dòng)化上[3]。
2.3.硅片切片在應用中的注意事項
太陽(yáng)能硅片的線(xiàn)切割機理是通過(guò)鋼線(xiàn)在機器導輪的旋轉下被帶動(dòng),通過(guò)鋼線(xiàn)的高速運轉發(fā)生摩擦產(chǎn)生的切割過(guò)程。在硅片切片技術(shù)中對生產(chǎn)的硅片有較大的要求,需要切片的表面光滑平整,允許有小于0.5mm的幾何誤差,對切片上任意一對弧線(xiàn)弦線(xiàn)長(cháng)度也有明確標準要求。硅片切片技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越精準,對硅片切片的厚度要求也越來(lái)越高,硅片切片也越來(lái)越薄,已經(jīng)發(fā)展到全球最薄硅晶片厚度只有180mm的程度。我國硅切片的生產(chǎn)技術(shù)與國際先進(jìn)技術(shù)之間有很大差距,在未來(lái)的太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)技術(shù)上還留有很大發(fā)展余地,在自動(dòng)絲網(wǎng)印刷技術(shù)上也尚未掌握成熟的核心要領(lǐng)。
2.4.對太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統的簡(jiǎn)述
太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統是一種與自動(dòng)化密切相關(guān)的發(fā)電系統,這種系統主要功能是對太陽(yáng)能產(chǎn)品進(jìn)行智能化的跟蹤,但是我國現在對逆變器等光伏發(fā)電系統的必要組件的設計開(kāi)發(fā)技術(shù)上的資源很少,在生產(chǎn)規模和成本上尚未達到標準。由于我國在太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)上的發(fā)展時(shí)間較短,所以如何讓開(kāi)發(fā)過(guò)程更加智能化是當前需要解決的重要問(wèn)題,其次是研究如何降低開(kāi)發(fā)成本。這種形勢要求我國科研人員必須在對太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的研發(fā)中加大力度,以最快的速度改善中國在開(kāi)發(fā)中的現狀,增加對太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的研究力度,解決我國在太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)技術(shù)中關(guān)于自動(dòng)化和智能化的問(wèn)題。
2.5.自動(dòng)化在光伏逆變器中的應用
在光伏逆變器中,需要考慮到太陽(yáng)能電池組件的利用率問(wèn)題,光伏逆變器系統大都在較偏遠地區,由于地理位置的特殊性,需要對光伏逆變器系統進(jìn)行合理精準的設計,盡量減少該系統設備發(fā)生問(wèn)題的可能性。這就要求太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)相關(guān)科研人員在對光伏逆變器的研究開(kāi)發(fā)中具備的縝密思維,以一絲不茍的態(tài)度進(jìn)行開(kāi)發(fā)與研究。
3.太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應用
目前利用太陽(yáng)能技術(shù)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶(hù),比較典型的產(chǎn)品是太陽(yáng)能熱水器,隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,太陽(yáng)能科學(xué)技術(shù)也逐漸加入到了建筑工程中,開(kāi)發(fā)出了太陽(yáng)能建筑,將太陽(yáng)能技術(shù)融入到了人們生產(chǎn)以及生活的方方面面。但是在中國的太陽(yáng)能發(fā)展中,機械化和智能化尚具有明顯的不足,而太陽(yáng)能建筑正是對太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)機械化和智能化高標準要求的體現。對太陽(yáng)能熱發(fā)電系統的主要核心要求是機械自動(dòng)化,現在研發(fā)人員研發(fā)出了一種先進(jìn)的太陽(yáng)能采暖裝置,這種裝置的主要特點(diǎn)是完全自動(dòng)控制性,讓整個(gè)設備的運行以智能化的方式進(jìn)行調節。
總結:
隨著(zhù)科技的進(jìn)步和不可再生資源的日益減少,人類(lèi)對太陽(yáng)能等可再生資源的需求量也越來(lái)越大,雖然我國目前在太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域上并不占有主導地位,很多技術(shù)還不夠成熟,但是相信通過(guò)科研人員的不斷創(chuàng )新,中國的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)一定會(huì )穩步前進(jìn)??稍偕Y源被人類(lèi)大量的開(kāi)發(fā)帶來(lái)的環(huán)境污染也值得大家重視,在不斷對資源的開(kāi)采利用中,對大自然的破壞性也不容小覷,所以太陽(yáng)能等可再生資源的開(kāi)發(fā)形勢已經(jīng)迫在眉睫。
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